一种从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法技术

本发明专利技术公开一种从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉方法。先用芬顿技术处理三元厂废极片或正负极片混合物，再用混合铁盐溶液浸出，过滤得含锂浸出液和渣。调整浸出液pH值，氧化、过滤得净化液和氢氧化铁沉淀，将净化液与氢氧化锂溶液共同加入反应器共沉淀，得深度净化溶液和镍钴锰复合氢氧化物。稀酸溶解氢氧化铁沉淀，再加入还原剂生成二价铁盐溶液，返回用于芬顿反应和浸出反应。碳酸钠饱和溶液加入深度净化溶液，经结晶沉淀得电池级碳酸锂。浸出渣经水动力筛分得铝铜混合物和石墨渣，铝铜混合物经研磨、比重分选，得到高纯度铝粉、铜粉。本发明专利技术从极片直接浸出，所用铁盐可循环利用，适合规模化回收废旧三元锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池回收，具体涉及一种从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法。

技术介绍

1、随着电动工具、电动汽车和智能电网等新兴事物的涌现和发展，对高能量密度、高功率密度和长循环寿命的锂离子电池的需求变得越来越迫切，镍钴锰三元正极材料因其具有更高的能量密度、较低廉的成本和可靠的安全性能，正逐步成为当前正极材料市场的主流产品，得到了非常广泛的使用。然而，三元正极材料相较于磷酸铁锂材料，包含更多有价金属，如锂、镍、钴等。这些贵重金属在我国的储量有限，因此，对三元正极材料进行有效的回收和循环利用，不仅有助于避免环境污染，还能显著降低我国在锂、镍和钴资源方面的对外依赖度，从而解决锂动力电池制造的原材料来源问题。

2、为提高纯电动车的续航里程，三元锂离子动力电池正向高能量的高镍正极材料发展，涵盖但不局限于8系、9系高镍正极材料。此类正极材料的厂废正极片，由于高镍正极材料能量密度高，采用破碎、撕碎等常规破碎法时，正极片易突发起火危害。而废旧高镍锂离子电池破碎后的物料在高温热解时，当热解温度超过400℃，一般会出现热失控现象本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，步骤S1中，厂废正极片的预处理，是采用锂离子电池生产车间的分条机，将成卷极片分条成宽度小于100mm的成卷极片，再用极片裁切机将成卷极片裁剪成长度小于100mm的极片，对于长和宽超出100mm的零散极片，裁剪至长、宽均小于100mm；废旧三元锂离子电池的预处理，是在氮气气氛下，将废旧三元锂离子电池做一次齿切破碎后，通过温度不超过400℃的低温热解，将电解液和隔膜完全挥发碳化，...

【技术特征摘要】

1.一种从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，步骤s1中，厂废正极片的预处理，是采用锂离子电池生产车间的分条机，将成卷极片分条成宽度小于100mm的成卷极片，再用极片裁切机将成卷极片裁剪成长度小于100mm的极片，对于长和宽超出100mm的零散极片，裁剪至长、宽均小于100mm；废旧三元锂离子电池的预处理，是在氮气气氛下，将废旧三元锂离子电池做一次齿切破碎后，通过温度不超过400℃的低温热解，将电解液和隔膜完全挥发碳化，再经过风选分离除去壳体和桩头，得到正负极片混合物，热解所产生的尾气经二次燃烧环保处理后，达标排放。

3.根据权利要求1所述的从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，步骤s2中，芬顿反应中，二价铁盐与双氧水的摩尔比为(0.3～3):1；溶液ph值为2.5～4.0，优选2.8～3.5；双氧水的质量分数为1～10％；液固质量比为(1～10):1；反应时间为30～90分钟；超声波功率强度为50～200w/cm2；所述二价铁盐选自硫酸亚铁、硝酸亚铁、溴化亚铁中的一种。

4.根据权利要求1所述的从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，步骤s3中，所述二价铁盐选自硫酸亚铁、硝酸亚铁、溴化亚铁中的一种，混合铁盐溶液中，三价铁盐的摩尔量是二价铁盐摩尔量的40～90％；二价铁盐与正极片中活性材料的摩尔比为(0.5～1.0):1，三价铁盐与正极片中活性材料的摩尔比为(0.3～0.8):1。

5.根据权利要求1所述的从废旧三元锂离子电池极片回收锂、镍钴锰复合氢氧化物和铝铜粉的方法，其特征在于，步骤s3中，混合铁盐溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄必波，谭卫宁，吴光辉，吴思倩，谭文强，
申请(专利权)人：湖南江冶新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：